Subnet Mask là gì? Cách tính Subnet trong mạng máy tính

Subnet là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực mạng máy tính. Nó được sử dụng để chia một mạng lớn thành các mạng nhỏ hơn, dễ quản lý hơn. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về Subnet mask và cách chia Subnet đơn giản.

1. Subnet là gì?

Subnet là một tập hợp các địa chỉ IP được gán cho một nhóm máy tính trong cùng một mạng. Địa chỉ IP là một địa chỉ duy nhất được sử dụng để xác định một thiết bị trong mạng. Khi một máy tính kết nối vào mạng, nó sẽ được gán một địa chỉ IP để có thể giao tiếp với các thiết bị khác trong mạng.

Tuy nhiên, khi một mạng có quá nhiều thiết bị, việc quản lý và theo dõi các địa chỉ IP trở nên khó khăn. Đây là lý do tại sao chúng ta cần sử dụng Subnet. Subnet cho phép chia mạng lớn thành các mạng nhỏ hơn, giúp dễ dàng quản lý và theo dõi các địa chỉ IP.

2. Subnet mask là gì?

Subnet mask là một con số được sử dụng để xác định phạm vi của một Subnet. Nó được sử dụng để tách địa chỉ IP thành hai phần: phần địa chỉ mạng và phần địa chỉ máy tính. Subnet mask có thể được biểu diễn dưới dạng số thập phân hoặc dạng địa chỉ IP.

Ví dụ, nếu bạn có một địa chỉ IPv4 là 192.168.1.0 và Subnet Mask là 255.255.255.0 (gọi tắt là: 192.168.1.0/24), thì phần địa chỉ mạng là 192.168.1.0 và phần địa chỉ Host 192.168.1. (từ 1 đến 254). Điều này có nghĩa là trong mạng này, bạn có thể có tối đa 254 Host = 2⁸-2 = 254. (Địa chỉ IP có tất cả các bit host 1 là địa chỉ broadcast, địa chỉ IP có tất cả bit host là 0 là địa chỉ mạng).

3. Nguyên tắc hoạt động của Subnet Mask

Subnet mask hoạt động bằng cách sử dụng các bit để xác định phạm vi của một Subnet. Mỗi bit trong Subnet mask có thể có giá trị 0 hoặc 1. Khi một bit có giá trị là 1 - nó sẽ được sử dụng để xác định phần địa chỉ mạng, và khi nó có giá trị là 0 - nó sẽ được sử dụng để xác định phần địa chỉ Host.

Ví dụ, nếu bạn có một Subnet mask là 255.255.255.0, thì các bit đầu tiên sẽ có giá trị là 1 và được sử dụng để xác định phần địa chỉ mạng (192.168.1." "). Các bit còn lại sẽ có giá trị là 0 và được sử dụng để xác định phần địa chỉ Host (0).

4. Lớp địa chỉ IP và Subnet Mask

Để có cái nhìn chi tiết hơn về quy trình chia Subnet, chúng ta cần khám phá khái niệm về lớp địa chỉ IP. Lớp địa chỉ IP là một phương tiện phân loại địa chỉ IP. Trong hệ thống IPv4. Mỗi địa chỉ IPv4 được biểu diễn bằng chuỗi 32 bit nhị phân và được phân chia thành 4 Octet theo quy tắc chung, trong đó mỗi Octet gồm 8 bit nhị phân quyết định kích thước của mạng. Hệ thống lớp địa chỉ IPv4 chủ yếu chia thành ba lớp chính: lớp A, lớp B và lớp C.

Lớp A: Được sử dụng cho các mạng lớn với số lượng Host lớn. Octet đầu tiên của địa chỉ IP gồm 8 bit làm phần mạng và phần còn lại là gồm octet 2, octet 3, octet 4 làm phần Host.

Lớp B: Được sử dụng cho các mạng trung bình với số lượng Host trung bình. Phần đầu tiên của địa chỉ IP là 16 bit gồm Octet 1, Octet 2 và phần còn lại là 16 bit của Octet 3 và Octet 4 làm phần Host.

Lớp C: Được sử dụng cho các mạng nhỏ với số lượng Host ít. Phần đầu tiên của địa chỉ IP là 24 bit của Octet 1, Octet 2, Octet 3 là địa chỉ mạng và phần còn lại là 8 bit của Octet 4 là phần Host.

Tùy thuộc vào lớp địa chỉ IP, chúng ta có thể xác định được số lượng Subnet có thể tạo ra trong một dải địa chỉ. Bảng dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về điều này:

Dưới đây là ví dụ cụ thể một địa chỉ mạng IPv4 Class C

5. Cách tính Subnet và Subnet mask chi tiết

Ví dụ, nếu bạn có một địa chỉ IP là 192.168.1.10 và lớp địa chỉ IP của mạng là C, thì Subnet mask sẽ là 255.255.255.0 hay còn gọi là Subnet mask /24.

Dưới đây là một ví dụ về cách chia một mạng /24 thành các Subnet nhỏ hơn: với yêu cầu chia mạng

1. Chọn mạng cần chia:

Ví dụ: 192.168.1.0/24 (dạng thập phân)

11000000.10101000.00000001.00000000 (Dạng nhị phân)

11111111.11111111.11111111.00000000 (Subnet /24)

2. Quyết định số lượng Subnet cần có:

Nếu bạn muốn chia thành 4 Subnet, bạn cần ít nhất 2 bit cho Subnet (vì 2² = 4).

3. Tính Subnet mask mới:

Với 2 bit cho Subnet, Subnet mask mới là /26 (vì 24 + 2 = 26).

Subnet mask mới sẽ là 255.255.255.192

11111111. 11111111. 11111111. 11000000

4. Tính số Subnet con và số host cho mỗi Subnet:

Số Subnet = 2² = 4.

Số host cho mỗi Subnet = 2^32-26- 2 = 62. ( 1 IP cho gói tin broadcast và 1 IP cho phần mạng)

5. Xác định các địa chỉ IP của từng Subnet:

Để tính Địa chỉ IP Subnet, bạn cần thực hiện thao tác toán logic AND theo bit (1 + 1 = 1, 1 + 0 = 0 hoặc 0 + 1 = 0, 0 + 0 = 0) trên địa chỉ IP host và Subnet mask. Kết quả là địa chỉ Subnet chứa host.

Bảng dưới đây sẽ giúp bạn dễ hiểu hơn về cách tính Subnet mới

trong ví dụ minh họa chuỗi bit 11000000.10101000.00000001/ thể hiện cho Subnet 192.168.1.0/24

“/.00/”, “/.01/”, “/.10/”, “/.11/” thể hiện cho 2 bit nhị phân được sử dụng để chia IP từ /24 sang /26

/000000 thể hiện chuỗi bit nhị phân được sử dụng để chia IP, chuỗi bit này có thể thay đổi ngẫu nhiên”

Subnet 1 mới

Subnet 2 mới 

Subnet 3 mới 

Subnet 4 mới

Lưu ý rằng mỗi Subnet sử dụng 64 địa chỉ IP (62 địa chỉ host và 2 địa chỉ được dùng cho network và broadcast). Cách chia Subnet có thể thay đổi tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của mạng của bạn.

6. Cách tính nhanh Subnet và số lượng host

Để chia Subnet mask, bạn cần biết số lượng Subnet mà bạn muốn tạo trong mạng. Sau đây là các bước để chia Subnet mask:

Xác định số bit Subnet mask: Để xác định số bit Subnet mask, bạn cần tính toán số lượng Subnet mà bạn muốn tạo theo công thức sau: số bit Subnet mask = log2 (số lượng Subnet). Ví dụ, nếu bạn muốn tạo 4 Subnet, thì số bit Subnet mask sẽ là log2(4) = 2.

Thêm số bit Subnet mask vào địa chỉ IP: Sau khi xác định được số bit Subnet mask, bạn cần thêm số bit này vào phần địa chỉ IP của mạng. Ví dụ, nếu bạn có một địa chỉ IP là 192.168.1.0/24 và số bit Subnet mask là 2, thì địa chỉ Subnet mask sẽ là 192.168.1.0/26 (26bit đầu dành cho địa chỉ mạng và 6 bit sau dành cho địa chỉ Host)

Chia mạng thành các Subnet: Bây giờ bạn đã có địa chỉ Subnet mask, bạn có thể chia mạng thành các Subnet bằng cách sử dụng các bit trong Subnet mask để xác định phạm vi của từng Subnet.

Ví dụ, nếu bạn có một mạng với địa chỉ IP là 192.168.1.0/24 và bạn muốn chia mạng thành 4 Subnet, thì bạn có thể sử dụng Subnet mask là 255.255.255.192 (192 dạng nhị phân 11000000). Điều này có nghĩa là bạn sẽ sử dụng 6 bit cuối cùng trong địa chỉ IP để xác định phạm vi của từng Subnet. Bảng dưới đây sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách chia mạng thành các Subnet:

7. Công cụ tính nhanh Subnet mask -Subnet Calculator

Nếu bạn không muốn tính toán thủ công, có thể sử dụng các công cụ trực tuyến để tính nhanh Subnet mask. Một trong những công cụ phổ biến là "Subnet Calculator" của Cisco. Bạn có thể truy cập vào đường link sau để sử dụng công cụ này: https://www.cisco.com/cgi-bin/Support/IpSubnet/home.pl

8. Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã tìm hiểu về Subnet mask và cách chia Subnet đơn giản. Chia Subnet có nhiều lợi ích như tăng cường hiệu suất mạng, bảo mật mạng và dễ quản lý mạng. Để chia Subnet, bạn cần biết địa chỉ IP của mạng và số lượng Subnet mà bạn muốn tạo hoặc số lượng host bạn cần trên mỗi mạng con. Nếu bạn không muốn tính toán thủ công, có thể sử dụng các công cụ trực tuyến để tính nhanh Subnet mask. Hy vọng bài viết này CNTTShop đã giúp bạn hiểu rõ hơn về Subnet mask và cách chia Subnet.